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Vigas “T” em concreto armado reforçadas ao cisalhamento com compósito de fibra de carbono

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2001.

Main Author: Silva Filho, José Neres da
Other Authors: Melo, Guilherme Sales Soares de Azevedo
Format: Dissertação
Language: Português
Published: 2020
Subjects:
Estruturas de concreto
Cisalhamento
Compósitos - fibra de carbono
Vigas T
Online Access: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37375
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id ir-10482-37375
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spelling ir-10482-373752020-12-21T13:14:38Z Vigas “T” em concreto armado reforçadas ao cisalhamento com compósito de fibra de carbono Silva Filho, José Neres da Melo, Guilherme Sales Soares de Azevedo Nagato, Yosiaki Estruturas de concreto Cisalhamento Compósitos - fibra de carbono Vigas T Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2001. São analisadas experimentalmente 08 (oito) vigas “T” de concreto armado, simplesmente apoiadas, submetidas a duas cargas concentradas, sendo 07 (sete) reforçadas ao cisalhamento com faixas de compósitos de fibra de carbono (CFRP), com o objetivo de se investigar a eficácia deste tipo de reforço em estruturas que já foram carregadas anteriormente. As vigas têm comprimento de 4400 mm, com alma de 150 x 300 mm e mesa de 550 x 100 mm, e as principais variáveis consideradas são o tipo de ancoragem das faixas, a direção das faixas, vertical ou inclinada a 45°, e o número de camadas do compósito de fibra de carbono utilizadas. As vigas reforçadas são divididas em dois grupos, o primeiro (Grupo 1 - quatro vigas) com as faixas de laminado envolvendo a alma e a mesa das vigas, através de furos na mesa, na ligação viga / mesa (laje), e o segundo (Grupo 2 - três vigas) com as faixas de laminado envolvendo somente a alma das vigas, e ancoradas junto ao bordo inferior da mesa. Em duas vigas do Grupo 2 as faixas de fibras de carbono são adicionalmente ancoradas em barras de aço coladas com resina epoxídica em sulcos previamente abertos ao longo da alma da viga, junto a ligação alma / mesa (laje). São apresentados resultados de carga última, tipos de ruptura, fissuração, flecha e deformações do concreto e da armadura. Os resultados são comparados com os estimados para estruturas reforçadas com compósitos de fibras de carbono. As vigas do Grupo 1, com os laminados envolvendo a alma e a mesa das vigas através de furos, aumentaram em média 60% a resistência ao cisalhamento, enquanto que as duas vigas do Grupo 2 com os laminados ancorados adicionalmente com barras de aço coladas em sulcos ao longo da alma da viga aumentaram em média 40% a resistência ao cisalhamento. O envolvimento do laminado através dos furos é muito trabalhoso, mas pode ser ainda mais eficiente, pois as vigas do Grupo 1 romperam por deformação plástica excessiva. A ancoragem do laminado somente na alma da viga com barras de aço em sulcos é menos trabalhosa, mas o sistema deve ser melhorado, pois evitar os estribos, por exemplo, pode ser problemático. The shear resistance of eight “T” reinforced concrete, simply supported beams, submitted to two top point loads using concrete strength of 30 MPa were investigated. Seven of the beams were strengthened in shear with CFRP unidirectional layers, and the main variables investigated were the way the CFRP sheets were anchored, the direction of the CFRP layer, vertical (five beams) or inclined at 45° (two beams), and the number and width of the layers. The remaining beam was used as reference, without being strengthened. The strengthened beams were loaded previously until Service load. The beams were divided in two groups, the first with the CFRP sheets wrapping the web and the flange of the beams (Group 1), and the second with the CFRP sheets enveloping only the web of the beams, and anchoring at the bottom of the flange (slab) - Group 2. The beams were 4400 mm (overall length) x 400 mm (overall height) x 150 mm (web width), with 4000 mm clear span, 550 mm flange width and 100 mm flange thickness. Results of ultimate loads, failure types, cracking, deflections, concrete and reinforcement strains are presented. Comparisons with estimates by design methods, and by estimates by others authors are also presented. The two Solutions investigated in this research worked: wrapping of the web and flange with CFRP laminates strips through drilled holes, and anchoring the CFRP laminates strips ends together with two 8.0 mm bars in slots drilled at the web close to the flange. They improved the behaviour, allowing the beams reaching higher ultimate loads respectively (in average) 60% and 40% higher than the reference beam. However, wrapping the web and flange through drilled holes is quite laborious and messy. Anchoring the CFRP laminates strips ends together with two 8.0 mm bars in slots drilled at the web close to the flange is less laborious and messy, but this system should be improved, as avoiding the stirrups, for example, could be a problem. On the other hand, unless special caution is taken a less effícient anchorage at the web / slab (flange) comer region should be expected anyway, as the roughening and cleaning of the substrate, and gluing of the laminates is much more difficult. 2020-04-07T12:21:58Z 2020-04-07T12:21:58Z 2020-04-07 2001-03-09 Dissertação SILVA FILHO, José Neres da. Vigas “T” em concreto armado reforçadas ao cisalhamento com compósito de fibra de carbono. 2001. xxvii, 264 f., il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2001. https://repositorio.unb.br/handle/10482/37375 Português Acesso restrito application/pdf
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